Materiais avançados: a corrida invisível que molda as transições verde e digital

A corrida invisível dos materiais avançados

Das vacinas ao telemóvel e do automóvel autónomo à inteligência artificial, as sociedades contemporâneas assentam cada vez mais numa disputa pouco visível: a dos materiais avançados. Para lá do aperfeiçoamento gradual de metais, polímeros, cerâmicos e dos respetivos compósitos, têm surgido avanços determinantes tanto em materiais estruturais como funcionais - entre eles ligas ultraleves, vidro metálico (ligas metálicas amorfas), metamateriais com microestruturas artificialmente concebidas, materiais autorreparáveis, biomateriais e aerogéis. Em paralelo, aceleram os progressos em materiais para gestão e armazenamento de energia, incluindo semicondutores de nova geração, materiais bidimensionais como o grafeno e materiais de mudança de fase. Também ganham peso os materiais quânticos, cujas propriedades resultam de fenómenos quânticos coletivos - como nanocristais semicondutores, supercondutores de alta temperatura à base de cupratos e isolantes topológicos.

Liderança global e autonomia estratégica

Num cenário competitivo condicionado pelo acesso às matérias-primas de base, os EUA assumem a dianteira em semicondutores, materiais quânticos e biomateriais; a China sobressai no grafeno, em materiais estruturais e na capacidade de produção em escala; e o Japão e a Coreia do Sul destacam-se nos cerâmicos, em polímeros funcionais e em materiais destinados à eletrónica e à energia. A UE procura afirmar-se pela excelência científica e pela sustentabilidade, ao mesmo tempo que persegue autonomia estratégica nas cadeias de valor críticas. Em Portugal, onde existe uma base científica relevante, mas persiste uma indústria ainda limitada em materiais de elevado valor acrescentado, torna-se urgente reforçar o alinhamento entre políticas de ciência, inovação e industrialização.

Pressões, cooperação e tecnologias de fronteira

Os materiais avançados são um pilar das transições verde e digital, da competitividade industrial, da resiliência das cadeias de valor e da soberania tecnológica. À escala global, enfrentam uma pressão sem precedentes, alimentada pela convergência entre fragmentação geopolítica, aceleração tecnológica e limitações ambientais e climáticas que afetam a extração, a produção, o fabrico e o fim de vida. Assim, uma cooperação internacional eficaz exige mais do que financiamento: requer capacidades institucionais e inteligência estratégica; pede maior coordenação a montante entre ciência, indústria e regulação; e implica abordagens de "seguro por conceção" e "sustentável por conceção" em todas as etapas da inovação.

Neste contexto, a IA encurta o ciclo de descoberta e otimização de novos materiais, enquanto os sistemas digitais passam a depender de materiais mais eficientes para computação e para gestão energética. Do mesmo modo, a computação e os sensores quânticos necessitam de materiais com coerência excecional, defeitos ultracontrolados e propriedades eletrónicas não clássicas, fazendo da ciência dos materiais um elemento decisivo nas tecnologias de fronteira.

Estão em jogo domínios centrais da economia atual - mobilidade, comunicações, energia, saúde, aeroespacial e defesa. Quem assumir a liderança nos materiais do futuro não dominará apenas tecnologias: redefinirá o equilíbrio económico e estratégico do Mundo.